【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于混凝土材料耐久性能測試，特別是涉及一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置及其實驗方法。
技術介紹
1、混凝土的耐久性是指在使用的過程中，所具有的抵抗各種負面因素能力，長時間保證混凝土的強度和完整性。其重要性在于它能夠保證混凝土結構在長期使用過程中，抵抗因服役環境外部因素和材料內部原因造成的侵蝕和破壞，并保持其原有性能不變。從本質上講，混凝土結構耐久性直接取決于混凝土材料的滲透性，表層混凝土尤為重要，是應對有害介質的重要手段。在混凝土結構中，微小裂縫始終存在，一旦遭遇環境條件的制約，混凝土中的微裂縫和微孔不斷擴展和連通，為試件內部的水傳輸提供了更多的路徑，從而提高了混凝土的吸水能力，同時滲透速度加快，惡化加劇，有害物質會迅速侵入。因此，混凝土的毛細吸水性能可以間接表征混凝土損傷程度。
2、目前采用的吸水率實驗方法多為稱重法，該方法雖然操作簡單，但需要按照固定時間多次取出試件進行稱量，存在的主要問題如下：1)前期時間間隔過短，測試工作量大，特別是試樣較多的時候；2)需要進行表面水分的擦拭，很難保證一致，不同人員對結果會有一定的影響；3)稱量時還會由于風速等環境因素影響實驗結果。除此之外，目前的吸水率實驗設備基本均為標準試件設計，對于非標準試件和原位混凝土結構表面沒有合適的直接實驗方法，均采用鉆取樣本后再用稱重法的方式進行實驗。而通過實驗室檢測混凝土吸水率與現場混凝土存在很大差異，現場檢測結構混凝土表面吸水率實驗能夠實現對混凝土結構狀態的準確反映。
3、雖然針對稱重法的缺點，目前已經有實時自動測量
技術實現思路
1、有鑒于此，為了解決目前已經服役的混凝土工程的表面和非標準試件的混凝土表面無法直接進行吸水率的實驗的問題，而間接采用鉆芯取樣的方式會破壞混凝土的內部孔隙和毛細孔結構，使得實驗結果的準確性受到嚴重影響，特別是有些混凝土構件和工程不允許進行破壞實驗。本專利技術提出一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，包括原位吸水裝置、蓄水恒壓裝置和數據記錄裝置，所述原位吸水裝置用于測定非標準試件表面或混凝土結構表面的吸水率；所述蓄水恒壓裝置通過連接管與原位吸水裝置相連，為原位吸水裝置提供穩定水源；所述數據記錄裝置將蓄水恒壓裝置的數據記錄下來；
3、所述原位吸水裝置包括吸水組件，所述吸水組件包括進水管、注水倉、氣體平衡管和密封圈，進水管設置在注水倉底面，氣體平衡管設置在注水倉側面靠近試件處，所述注水倉上安裝有密封圈，所述密封圈與試件接觸；
4、所述蓄水恒壓裝置包括蓄水槽和輸水管，所述蓄水槽為帶蓋板但不密封的裝置，所述蓄水槽與進水管連接。
5、更進一步地，所述數據記錄裝置包括數據轉換器、無線模塊和遠程服務器，所述數據轉換器放置在蓄水槽下方，無線模塊具有數據傳輸和存儲功能，用于將測試數據通過無線信號發送到遠程服務器或本地設備，并保存在內部存儲器中。
6、更進一步地，所述原位吸水裝置還包括固定裝置，對于試件或小型的構件采用所述固定裝置包括栓桿和螺栓，所述注水倉上安裝有若干栓桿，試件通過螺栓和若干栓桿固定。
7、更進一步地，所述原位吸水裝置還包括連接板，所述若干栓桿上用螺栓固定有連接板，所述連接板用于進行非標準試件吸水率測試時，將混凝土試件與吸水組件連接起來。
8、更進一步地，所述密封圈為帶有空腔的橡膠圈，能夠進行抽真空吸附，將原位吸水裝置固定在結構/構件表面。
9、一種利用原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，具體包括以下步驟：
10、步驟1：將工程現場原位混凝土結構表面清理干凈，并測定混凝土表面的含水率，選擇任意混凝土表面，用密封圈將原位吸水裝置與混凝土表面通過抽真空連接、密封，使用連接管將原位吸水裝置的進水管和蓄水恒壓裝置的輸水管連接起來，開啟數據自動記錄裝置，將其通過無線模塊與遠程服務器連接起來；
11、步驟2：打開蓄水恒壓裝置中蓄水槽的蓋板，向其中注入水；水從蓄水槽經輸水管、連接管和進水管進入到注水倉，注水倉中的氣體通過氣體平衡管排入到外界大氣中，水由此注滿注水倉，使得混凝土試件表面與水充分接觸；注水倉中氣體排完后，水會注入到氣體平衡管中，待氣體平衡管中水達到高于試件表面1.5mm時，停止在蓄水槽中繼續加水，蓋上蓋板；
12、步驟3：利用數據記錄裝置將蓄水恒壓裝置的數據記錄下來。
13、一種利用原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
14、步驟1：將非標準混凝土試件表面清理干凈，并測定混凝土表面的含水率,用密封圈將原位吸水裝置與混凝土表面之間的縫隙密封，使用連接板、栓桿和螺栓將吸水組件與混凝土表面連接固定；使用連接管將原位吸水裝置的進水管和蓄水恒壓裝置的輸水管連接起來，開啟數據自動記錄裝置，將其通過無線模塊與遠程服務器連接起來；
15、步驟2：打開蓄水恒壓裝置中蓄水槽的蓋板，向其中注入水；水從蓄水槽經輸水管、連接管和進水管進入到原位吸水裝置的注水倉，注水倉中的氣體通過氣體平衡管排入到外界大氣中，水由此可以注滿注水倉，使得混凝土試件表面與水充分接觸；倉中氣體排完后，水會注入到氣體平衡管中，待氣體平衡管中水達到略多于試件表面時，停止在蓄水槽中繼續加水，蓋上蓋板；
16、步驟3：利用數據記錄裝置將蓄水恒壓裝置的數據記錄下來。
17、更進一步地，在實驗前需要將氣體平衡管的管口用無紡布進行遮蓋處理。
18、更進一步地，步驟3具體為：開啟數據轉換器和遠程服務器，數據轉換器對蓄水槽的質量變化進行實時監測，并保存在帶有儲存功能的無線模塊中，將數據傳輸到遠程服務器并進行處理，通過記錄蓄水槽的質量損失來實現對非標準混凝土試件和原位混凝土結構表面吸水率的智能測量。
19、與現有技術相比，本專利技術所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置及其實驗方法的有益效果是：
20、(1)、本專利技術使用原位吸水裝置直接與混凝土表面相連接固定的方式，避免了傳統鉆芯取樣方法對混凝土內部裂縫與孔隙結構造成的破壞性影響，保證了在非標準試件表面或混凝土結構表面吸水率實驗結果的準確性。
21、(2)、本專利技術通過采集蓄水槽質量變化的方式記錄數據，即解決了非標準混凝土試件和混凝土結構表面不便原位稱重的問題，又解決了人為多次稱重時，可能存在的人為誤差問題。
22、(3)、本專利技術使用帶有儲存功能的無線模塊來自動記錄和傳輸數據，實現了對不同時刻試件吸水率的實時、自動和長時間的測量，實驗方法簡單、操作方便，避免了在人工采集數據過程中所產生的誤差，并且解決了工程現場復雜環境不便架設過多設備和不便供電的問題。
23、(4)、本專利技術使本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，包括原位吸水裝置、蓄水恒壓裝置和數據記錄裝置，所述原位吸水裝置用于測定非標準試件表面或混凝土結構表面的吸水率；所述蓄水恒壓裝置通過連接管與原位吸水裝置相連，為原位吸水裝置提供穩定水源；所述數據記錄裝置將蓄水恒壓裝置的數據記錄下來；
2.根據權利要求1所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述數據記錄裝置包括數據轉換器(12)、無線模塊(13)和遠程服務器(14)，所述數據轉換器(12)放置在蓄水槽(10)下方，無線模塊(13)具有數據傳輸和存儲功能，用于將測試數據通過無線信號發送到遠程服務器(14)或本地設備，并保存在內部存儲器中。
3.根據權利要求1所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述原位吸水裝置還包括固定裝置，所述固定裝置包括栓桿(6)和螺栓(7)，所述注水倉(1)上安裝有若干栓桿(6)，試件通過螺栓(7)和若干栓桿(6)固定。
4.根據權利要求3所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述原位吸水裝置還包括連接板(3)，
5.根據權利要求1所述的原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述密封圈(2)為帶有空腔的橡膠圈，能夠進行抽真空吸附，將原位吸水裝置固定在試件表面。
6.一種利用權利要求1所述的原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
7.一種利用權利要求4所述的原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
8.根據權利要求6或7任一項所述的原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，在實驗前需要將氣體平衡管(5)的管口用無紡布進行遮蓋處理。
9.根據權利要求6或7任一項所述的原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，步驟3具體為：開啟數據轉換器(12)和遠程服務器(14)，數據轉換器(12)對蓄水槽(10)的質量變化進行實時監測，并保存在帶有儲存功能的無線模塊(13)中，將數據傳輸到遠程服務器(14)并進行處理，通過記錄蓄水槽的質量損失來實現對非標準混凝土試件和原位混凝土結構表面吸水率的智能測量。
...【技術特征摘要】
1.一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，包括原位吸水裝置、蓄水恒壓裝置和數據記錄裝置，所述原位吸水裝置用于測定非標準試件表面或混凝土結構表面的吸水率；所述蓄水恒壓裝置通過連接管與原位吸水裝置相連，為原位吸水裝置提供穩定水源；所述數據記錄裝置將蓄水恒壓裝置的數據記錄下來；
2.根據權利要求1所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述數據記錄裝置包括數據轉換器(12)、無線模塊(13)和遠程服務器(14)，所述數據轉換器(12)放置在蓄水槽(10)下方，無線模塊(13)具有數據傳輸和存儲功能，用于將測試數據通過無線信號發送到遠程服務器(14)或本地設備，并保存在內部存儲器中。
3.根據權利要求1所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述原位吸水裝置還包括固定裝置，所述固定裝置包括栓桿(6)和螺栓(7)，所述注水倉(1)上安裝有若干栓桿(6)，試件通過螺栓(7)和若干栓桿(6)固定。
4.根據權利要求3所述的一種原位測量混凝土表面吸水率的實驗裝置，其特征在于，所述原位吸水裝置還包括連接板(3)，所述若干栓桿(6)上用螺栓(7)固定有連接板(3)，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂曉晨，張亞杰，郭昊霖，呂建福，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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